Structure of the rabbit ryanodine receptor RyR1 at near-atomic resolution.
Structure of the rabbit ryanodine receptor RyR1 at near-atomic resolution.
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近原子分辨率下兔兰尼碱受体 RyR1 的结构。
DOI：
10.1038/nature14063
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发表时间：
2015-01-01
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Yan, Nieng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yan, Zhen;Bai, Xiao-chen;Yan, Chuangye;Wu, Jianping;Li, Zhangqiang;Xie, Tian;Peng, Wei;Yin, Chang-cheng;Li, Xueming;Scheres, Sjors H. W.;Shi, Yigong;Yan, Nieng
兰尼碱受体（RyRs）是高电导的细胞内Ca 2+通道，在骨骼肌和心肌的兴奋-收缩偶联中起关键作用。RyR是已知的最大的离子通道，具有同源四聚体组织，并且在每个原聚体中具有大约5000个残基。在这里，我们报告的结构的兔RyR 1在其调制器FKBP 12的整体分辨率为3.8 μ m，确定由单粒子电子冷冻显微镜。三个以前未表征的结构域，命名为中央，手柄，螺旋结构域，显示犰狳重复折叠。这些结构域与氨基末端结构域一起构成超螺旋支架网络，用于结合和传播构象变化。通道结构域表现出具有独特特征的电压门控离子通道超家族折叠。连接S5和孔螺旋的负电荷富集发夹环位于选择性过滤器前庭的入口上方。四个延长的S6节段形成右手螺旋束，其关闭膜的胞质边界处的孔。细胞质结构域对孔的变构调节通过中心结构域和通道结构域之间的广泛相互作用介导。这些结构特征解释了RyRs的高离子电导和通道活性的远程变构调节。
The ryanodine receptors (RyRs) are high-conductance intracellular Ca2+ channels that play a pivotal role in the excitation-contraction coupling of skeletal and cardiac muscles. RyRs are the largest known ion channels, with a homotetrameric organization and approximately 5000 residues in each protomer. Here we report the structure of the rabbit RyR1 in complex with its modulator FKBP12 at an overall resolution of 3.8 Å, determined by single-particle electron cryo-microscopy. Three previously uncharacterized domains, named Central, Handle, and Helical domains, display the armadillo repeat fold. These domains, together with the amino-terminal domain, constitute a network of superhelical scaffold for binding and propagation of conformational changes. The channel domain exhibits the voltage-gated ion channel superfamily fold with distinct features. A negative charge-enriched hairpin loop connecting S5 and the pore helix is positioned above the entrance to the selectivity filter vestibule. The four elongated S6 segments form a right-handed helical bundle that closes the pore at the cytoplasmic border of the membrane. Allosteric regulation of the pore by the cytoplasmic domains is mediated through extensive interactions between the Central domains and the channel domain. These structural features explain high ion conductance by RyRs and the long-range allosteric regulation of channel activities.
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通讯作者：
Zwart PH